Zuluftkonditionierung über einen luftdurchströmten Erdreichwärmetauscher für den Stadtsaal Gleisdorf

Die Schaffung eines komfortablen Raumklimas ist wichtig für das Wohlbefinden der Menschen und stellt in der Regel überhaupt die Hauptfunktion unserer Gebäude dar. Dabei kann Kühlen genauso wichtig sein wie Heizen. Vor allem im Büro- und Verwaltungsbau ist in den letzten Jahren ein deutlicher Anstieg der auftretenden Kühllasten zu erkennen. Dies liegt darin begründet, dass die internen Wärmelasten – bedingt durch den verstärkten Einsatz von EDV und Bürogeräten – stark zugenommen haben. Üblicherweise werden die auftretenden Kühllasten mit konventionellen Klimatisierungsgeräten kompensiert. Vor allem dezentrale Klimatisierungsgeräte erfreuen sich steigender Beliebtheit. Die Folge ist ein sehr hoher Einsatz an Primärenergie und daraus resultieren hohe Betriebskosten. In Büro- und Verwaltungsgebäuden kann dies soweit führen, dass die Betriebskosten für die Kühlung im Sommer höher sind als für die Heizung im Winter. Dieser Aspekt zeigt ein großes Potenzial für den Einsatz passiver Kühlungsstrategien – dazu zählen auch luftdurchströmte Erdreichwärmetauscher.

Im gegenständlichen Projekt wurde ein luftdurchströmter Erdreichwärmetauscher als Vorstufe für eine Klimaanlage (Unterstützungskühlung) für den Stadtsaal in Gleisdorf (Zentrum der steirischen Landesausstellung 2001) ausgelegt, an die konventionelle Haustechnik gekoppelt und die Betriebsergebnisse über ein umfassendes Monitoringprogramm während des ersten Betriebsjahres erfasst und analysiert. Das besondere an diesem Erdreichwärmetauscher ist die Dimension, denn der Auslegungsmassenstrom der Lüftungsanlage für den Stadtsaal beträgt bei Spitzenlast rund 20.000 m³/h. Erste Simulationen zeigten, dass damit Kühlleistungen bei sommerlichen Außentemperaturspitzen von über 50 kW erzielt werden können. Der Erdreichwärmetauscher reduziert somit einerseits die Investitionskosten für die konventionelle Kälteanlage und andererseits die Betriebskosten. Die Monitoringergebnisse wurden zur Validierung von Auslegungswerkzeugen und gleichzeitig zur Anstellung von Wirtschaftlichkeitsrechnungen verwendet.